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第3讲 matlab

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【matlab教学PPT】第3讲 Matlab的图形

【matlab教学PPT】第3讲 Matlab的图形


ylabel(′y=sin2＼pix′);%Y轴标注，可以有汉字 xlabel(′x′);%X轴标注，可以有汉字
第3讲 Matlab的图形 title(′functionploty=sin2＼pix′);%图标题 text(0.5,sin(0.5),′＼leftarrowsin2＼pi0.5′);
第3讲 Matlab的图形 ［例3］ t=0:pi/20:2*pi; plot(t,sin(2*t),′-mo′,...%线型:实线,洋红色,小圆标记
′LineWidth′,2,...%线宽为2
′MarkerEdgeColor′,′k′,...%标记边缘颜色:黑色 ′MarkerFaceColor′,［.49 1 .63］,...%标记面颜色:淡 绿 ′MarkerSize′,12)%标记大小:12 结果如图3所示。
6)坐标颜色控制 set(gca,′Color′,′y′)%坐标面背景颜色设置,本例为:黄 set(gca,′XColor′,′k′)%设置横坐标轴,刻度,字符的颜
色
set(gca,′YColor′,′r′)%设置纵坐标轴,刻度,字符的颜 色
第3讲 Matlab的图形 7)坐标刻度字形的控制 set(gca,′FontSize′,14)%控制字体大小
set(gca,′FontWeight′,′bold′)%设置字体粗细
%有{normal}|bold|light|demi四种 8)坐标位置和方向控制
set(gca,′XAxisLocation′,′top′)% 横 坐 标 轴 位 于 下 方 (bottom默认)
或上方(top)set(gca,′YAxisLocation′,′right′)%纵坐标轴 位于左方(left默认)或右方(right)set(gca,′XDir′,′reverse′)% 横坐标反方向(由右到左为增)set(gca,′YDir′,′reverse′)%纵 坐标反方向(由右到左为增)

matlab教程(完整版)ppt课件

matlab教程(完整版)ppt课件
早在20世纪90年代初，欧美等发达国家的大学就将MATLAB列为一种必须掌握 的编程语言。近几年来，国内的很多大学也将MATLAB列为了本科生必修课程。
与Maple、Mathematica数学计算软件相比，MATLAB以数值计算见长，而 Maple等以符号运算见长，能给出解析解和任意精度解，而处理大量数据的能力 远不如MATLAB。
5/6/2020
.Matlab Language
4
课程安排
课堂教学：共24学时；（1-12周） 上机试验：共24学时。
（2-13周，周二7-8节，九实401、402、403）
学习成绩： 1)上机实验成绩占30%; 2)考勤 10% ; 3) 考试60% （随堂考试）。
主要参考书 ➢ 《精通MATLAB 6.5》张志涌 等编著，北航出版，2003年 ➢ 《高等应用数学问题的Matlab求解》 薛定宇等著，清华大学出
MATLAB软件功能之强大、应用之广泛，已成为为21世纪最为重要的科学计算 语言。可见学习掌握这一工具的重要性。
5/6/2020
.Matlab Language
13
1.2 MATLAB产品的体系结构
围绕着MATLAB这个计算核心，形成了诸多针对不同 习使M实用A际MMTA上LATATMLBLAA产ABTBS间 的呢品LimA或核？由uB围 称 专 Bl离心若本这ilnoM文 标 编 行用绕为k散。c就干身M核 数A是k件 译效准模着模s时AT有模就心 据e窗编 生率的L块S块tT间、块是必i与 可ALm口译 成C。集集AB的S要组一u/基视图i生函BlC，（mCi动n了成个础化是+形oP成数k如Bm+态o仿，解极，于M应（用的位而领l方o标库w文Cp系cA真这不其i是一e且用工开域T详o式lk准或r件eTmos统Sr核一同丰集体发新领具，见eLo的这y的可m可tslA建s心b软的富高的提的域箱可tMu）、种执eCBo以nm模所A件模的x/性高产供工的大以i,专编行）cM被CTB、a开产块资能效品的具算概首+L门t译A文l，任iooA+分发T品完源数编家工箱法有先c用器n件这B何语Lk析的的成库B值程族s具还程到在4A于可，e些一言0lB和to应体不，多计语的箱在序网线、连以以c工产种文k仿用系同那个算言计，不包上帮S续将s提具品件Cie真g程结的么，与。算这t断，查助/时Mn、高箱提，Ca序构功应另些增被找文Al+D程的供而T包+能该外工加称是档S。序L列许生编P，，从A还具。为否。的表多成译B其哪有箱如专 已M程运以的器A中一其的果用 有序及T有部他总你工 相L每A：分公数有具 关个B开司已特箱 的本工始或有别工身具着研1的具所箱0手0究应箱提的多、单用，供使个学，

第3讲Matlab的变量与矩阵

第3讲Matlab的变量与矩阵
A=[2 2; 2 2] B=[4 4;4 4]; A.*B=[8 8; 8 8] B.^A=[16 1 ;16 16] A.\B=[2 2;2 2] A./B=[0.5000 0.5000;0.5000 0.5000]
05:44
22/35
系统仿真
八、逻辑运算
MATLAB提供了3种逻辑运算符：&(与)、|(或)和～(非)
05:44
11/35
系统仿真
三、矩阵的元素提取与拆分
1、用矩阵元素的序号来引用矩阵元素。 矩阵元素的序号就是相应元素在内存中的排
列顺序。在MATLAB中，矩阵元素按列存储，先 第一列，再第二列，依次类推。
例如：A=[1,2,3;4,5,6]; A(3) ans =2
显然，序号(index)与下标(subscript )是一一对 应的，以m×n矩阵A为例，矩阵元素A(i,j)的序号 为(j-1)*m+i。其相互转换关系也可利用sub2ind和 ind2sub函数求得。
布
05:44
14/35
系统仿真
五、特殊矩阵(1)
1、魔术矩阵 魔术矩阵有一个有趣的性质，其每行、每列及两条对角
线上的元素和都相等。对于n阶魔术矩阵，其元素由 1,2,3,…,n×n共n×n个整数组成。MATLAB提供了求魔方 矩阵的函数magic(n)，其功能是生成一个n阶魔方阵。 magic（n） n×n的魔术矩阵
一个逻辑运算函数： xor（异或）
逻辑运算的运算法则为：
(1) 在逻辑运算中，确认非零元素为真，用1表示，零元素 为假，用0表示。 (2) 设参与逻辑运算的是两个标量a和b，那么，
a&b a,b全为非零时，运算结果为1，否则为0。 a|b a,b中只要有一个非零，运算结果为1。 ～a 当a是零时，运算结果为1；当a非零时，运算结果 为0。

matlab教程(第3讲-数组)

matlab教程(第3讲-数组)
2016/11/22 Application of Matlab Language 3
2.1数值表示、变量及表达式 （续）
运算符和表达式
运算
加 减 乘 除 幂
数学表达式
a+b a-b axb a/b或a\b
MATLAB运算符
+ * /或 \ ^
MATLAB表达式
a+b a-b a*b a/b或a\b a^b
第二种方法：使用冒号“:”操作符
〘例2-2〙创建以1~10顺序排列整数为元素的 行向量b。>>b=1:10 b=1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2016/11/22 Application of Matlab Language 10
所有的向量元素必须在操作符“[ ]”之内； 向量元素间用空格或英文的逗点“,”分开。
计算
z
z3
z1=3+4*i, z2=1+2*i, z3=exp(i*pi/6), z=z1*z2/z3 z_real=real(z), z_image=imag(z), z_angle=angle(z), z_length=abs(z),
2016/11/22
Application of Matlab Language
第四种方法：利用函数logspace 列向量的创建
通过实验认识该函数的功能。
使用方括号“[ ]”操作符，使用分号“;”分 割行。
〘例2-5〙键入并执行x= [1; 2; 3] X=1 2 3
使用冒号操作符
〘例2-6〙键入并执行x= (1:3)‟ % “ ‟ ”表示矩阵的转 置
2016/11/22 Application of Matlab Language 13

matlab教程ppt(完整版)

matlab教程ppt(完整版)

矩阵的数学运算
总结词
详细描述
总结词
详细描述
掌握矩阵的数学运算，如求逆 、求行列式、求特征值等。
在MATLAB中，可以使用inv() 函数来求矩阵的逆，使用det() 函数来求矩阵的行列式，使用 eig()函数来求矩阵的特征值。 例如，A的逆可以表示为 inv(A)，A的行列式可以表示 为det(A)，A的特征值可以表 示为eig(A)。
• 总结词：了解特征值和特征向量的概念及其在矩阵分析中的作用。 • 详细描述：特征值和特征向量是矩阵分析中的重要概念。特征值是满足Ax=λx的标量λ和向量x，特征向量是与特征值对
应的非零向量。特征值和特征向量在许多实际问题中都有应用，如振动分析、控制系统等。
04
MATLAB图像处理
图像的读取与显示
变量定义
使用赋值语句定义变量，例如 `x = 5`。
矩阵操作
学习如何创建、访问和操作矩 阵，例如使用方括号 `[]`。
函数编写
学习如何创建自定义函数来执 行特定任务。
02
MATLAB编程
变量与数据类型
01
02
03
变量命名规则
MATLAB中的变量名以字 母开头，可以包含字母、 数字和下划线，但不应与 MATLAB保留字冲突。
了解矩阵的数学运算在实际问 题中的应用。
矩阵的数学运算在许多实际问 题中都有应用，如线性方程组 的求解、矩阵的分解、信号处 理等。通过掌握这些运算，可 以更好地理解和解决这些问题 。
矩阵的分解与特征值
• 总结词：了解矩阵的分解方法，如LU分解、QR分解等。
• 详细描述：在MATLAB中，可以使用lu()函数进行LU分解，使用qr()函数进行QR分解。这些分解方法可以将一个复杂的 矩阵分解为几个简单的部分，便于计算和分析。

matlab教程ppt(完整版)

matlab教程ppt(完整版)
转置
可以使用`'`运算符对矩阵进行 转置。
矩阵高级运算
01
逆矩阵
可以使用`inv`函数求矩阵的逆矩阵 。
行列式
可以使用`det`函数求矩阵的行列式 。
03
02
特征值和特征向量
可以使用`eig`函数求矩阵的特征值 和特征向量。
秩
可以使用`rank`函数求矩阵的秩。
04
04
matlab绘图功能
绘图基本命令
控制设计
MATLAB提供了控制系统设计和分析 工具箱，可以方便地进行控制系统的 建模、分析和优化。
03
信号处理
MATLAB提供了丰富的信号处理工具 箱，可以进行信号的时域和频域分析 、滤波器设计等操作。
05
04
图像处理
MATLAB提供了图像处理工具箱，可 以进行图像的增强、分割、特征提取 等操作。
02
matlab程序调试技巧分享
01
调试模式
MATLAB提供了调试模式，可以 逐行执行代码，查看变量值，设 置断点等。
日志输出
02
03
错误处理
通过使用fprintf函数，可以在程 序运行过程中输出日志信息，帮 助定位问题。
MATLAB中的错误处理机制可以 帮助我们捕获和处理运行时错误 。
matlab程序优化方法探讨
显示结果
命令执行后，结果将在命令窗口中显示。
保存结果
可以使用`save`命令将结果保存到文件中。
matlab变量定义与赋值
定义变量
使用`varname = value`格式定义变 量，其中`varname`是变量名， `value`是变量的值。
赋值操作
使用`=`运算符将值赋给变量。例如 ，`a = 10`将值10赋给变量a。

MATLAB第3讲 MATLAB基本绘图

MATLAB第3讲 MATLAB基本绘图

3.3 基本三维绘图
[X,Y]=meshgrid(-8:0.5:8,-8:0.5,8);
3.3 基本三维绘图
2、格式2：mesh(x,y,z) 功能：x,y,z 为三个矩阵， 以各元素值为三维坐标点绘图， 并连成网格。
3.3 基本三维绘图
例题 7 画一个球体 [xx,yy,zz]=sphere(30);
0
n
3.3 基本三维绘图
形成了33*33网 格矩阵
3.3 基本三维绘图
可以使用meshgrid()函数产生网格坐标:
格式：[X,Y]=meshgrid(x,y) x,y为同维向量，
X的行为x的拷贝，Y的列是y的拷贝,X,Y同维 例如：[xx,yy]=meshgrid([ 1 2 3 4],[1 2 3 4])
3.3 基本三维绘图
3、格式3：plot3(x,y,z,’s’) plot3(x1,y1,z1,’s1’,x2,y2,z2,’s2’) 功能：用于设置绘图颜色和线型 字符串意义同plot。
例如：plot3(x,y,z,’*r’,x,z,y,’:b’)
3.3 基本三维绘图
例题 2
3.3 基本三维绘图
3、hidden on(off) ----隐藏或透视被遮挡的地方
视角变换与三视图
三维图形绘制中的视角定义
z轴
视点
y轴
仰角
方位角
x轴
3.3 基本三维绘图
3. 4 特殊三维绘图 特殊图形库（specgraph）
1、stem3(x,y,z) ----- 三维火柴杆图： 例如：stem3(x,y,z) 2、bar3(z) ------ 三维条形图(同二维) 例如：bar3([1 2 3 2 1]) 3、pie3 (x,p)------ 三维饼图(同二维): 例如：pie3([1 2 3 2 1 1 ],[0 0 1 0 0 0]) 还有其它特殊函数。。。

Matlab 矩阵的运算

Matlab 矩阵的运算

(1) 矩阵加减运算 假定有两个矩阵A和B，则可以由A+B和 A-B实现矩阵的加减运算。 运算规则是：若A和B矩阵的维数相同， 则可以执行矩阵的加减运算，A和B矩阵的相 应元素相加减。如果A与B的维数不相同，则 MATLAB将给出错误信息，提示用户两个矩 阵的维数不匹配。 (2) 矩阵乘法 假定有两个矩阵A和B，若A为m×n矩阵， B为n×p矩阵，则C=A*B为m×p矩阵。
关系运算符的运算法则为： (1) 当两个比较量是标量时，直接比较两 数的大小。若关系成立，关系表达式结果为1， 否则为0。 (2) 当参与比较的量是两个维数相同的矩 阵时，比较是对两矩阵相同位置的元素按标 量关系运算规则逐个进行，并给出元素比较 结果。最终的关系运算的结果是一个维数与 原矩阵相同的矩阵，它的元素由0或1组成。
例3-3 先建立 5×5矩阵A，然后将A的第一 行元素乘以1，第二行乘以2，…，第五行乘 以5。 A=[17,0,1,0,15;23,5,7,14,16;4,0,13,0,22; 10,12,19,21,3;11,18,25,2,19]; D=diag(1:5); D*A %用D左乘A，对A的每行 乘以一个指定常数
3.3 字符串
在MATLAB中，字符串是用单撇号(‘)括 起来的字符序列。 MATLAB 将字符串当作一个行向量， 每个元素对应一个字符，其标识方法和数值 向量相同。也可以建立多行字符串矩阵。
字符串是以ASCII码形式存储的。abs和 double函数都可以用来获取字符串矩阵所对 应的ASCII码数值矩阵。 相反，char函数可以把ASCII码矩阵转换 为字符串矩阵。
3.2.4 方阵的行列式
把一个方阵看作一个行列式，并对其按 行列式的规则求值，这个值就称为矩阵所对 应的行列式的值。 在MATLAB中，求方阵A所对应的行列 式的值的函数是det(A)。

MATLAB经典教程(全)PPT课件

MATLAB经典教程(全)PPT课件
由Cleve Moler和John Little于1980 年代初期开发，用于解决线性代数课 程的数值计算问题。
MATLAB的优势
易于学习、使用灵活、高效的数值计 算和可视化功能、强大的工具箱支持。
发展历程
从最初的数值计算工具，逐渐发展成 为一款功能强大的科学计算软件，广 泛应用于工程、科学、经济等领域。
MATLAB工作环境与界面
MATLAB工作环境
包括命令窗口、工作空间、命令历史窗口、当 前文件夹窗口等。
界面介绍
详细讲解MATLAB界面的各个组成部分，如菜 单栏、工具栏、编辑器窗口等。
基本操作
介绍如何在MATLAB环境中创建、保存、运行脚本和函数，以及如何进行基本 的文件操作。
基本数据类型与运算
矩阵大小
使用`size`函数获取矩阵的行数 和列数。
矩阵元素访问
通过下标访问矩阵元素，如 `A(i,j)`表示访问矩阵A的第i行第j 列元素。
矩阵基本操作
包括矩阵的加、减、数乘、转置 等操作。
矩阵运算及性质
矩阵乘法 满足乘法交换律和结合律，但不满足 乘法交换律。
矩阵的逆
对于方阵，若存在一矩阵B，使得 AB=BA=I（I为单位矩阵），则称B 为A的逆矩阵。
Hale Waihona Puke 03 数据分析与可视化数据导入、导出及预处理
数据导入
介绍如何使用MATLAB导入各种格式的数据文件， 如.csv、.txt、.xlsx等。
数据导出
讲解如何将MATLAB中的数据导出为常见的数据文件格式，以 便于数据共享和交换。
数据预处理
阐述数据清洗、数据变换、数据规约等预处理技术，为后续的数 据分析和可视化奠定基础。
01
02

(完整版)matlab第三讲教案

(完整版)matlab第三讲教案

西南科技大学本科生课程备课教案计算机技术在安全工程中的应用——Matlab入门及应用授课教师：徐中慧班级：专业：安全技术及工程第三章课型：新授课教具：多媒体教学设备，matlab教学软件一、目标与要求掌握matlab中内置的初等数学函数、三角函数、数据分析函数等函数的运用。

二、教学重点与难点本堂课教学的重点在于引导学生在命令窗口进行一些简单的计算，对matlab初等的数学函数能够熟练运用，并能写一些matlab的简单程序解决实际问题。

三、教学方法本课程主要通过讲授法、演示法、练习法等相结合的方法来引导学生掌控本堂课的学习内容。

四、教学内容一、课程内容回顾上节课主要学习了数据显示格式、复数的运算、算术运算等。

（1）短数据格式和长数据格式之间的显示切换（2）15+16i，求该复数的模和辐角，实部与虚部（3）[1：3；2：4；3：5]，求矩阵的转置初等数学函数包括对数函数、指数函数、绝对值函数、四舍五入函数和离散数学中的函数。

我们今天课程的任务就是掌握这些函数的运用。

二、常用的数学函数练 习创建矢量x,在－9到12之间，步长为3 （1）求x 除以2的商 （2）求x 除以2的余数 （3）e x(4)求x 的自然对数ln(x) （5）求x 的常用对数lg(x)(6) 用函数sign 确定矢量x 中哪些元素为正 （7）将显示格式变为rat ，显示x 除以2的结果 Eg: x=-9:3:12;（1） x/2;(2) rem(x,2);（3）exp(x);（4）log(x )；（5）log10(x)；（6）sign(x)；（7）format rat;x/2三、取整函数Matlab 中有几种不同的取整函数。

其中最常用的是四舍五入。

然而取上近似还是取下近似要根据实际情况而定。

例如，在杂货店买水果，苹果0.52美元一个，5美元能买几个？5.009.61540.52/＝苹果苹果但是在现实生活中，显然不能买半个苹果，而且也不能四舍五入到10.所以，只能向下取近似值9.四、离散数学中的函数离散数学就是有关数的数学，也就是中学代数里的因式分解、求最大公因数和最小公倍数。

[计算机软件及应用]matlab课件第3讲

[计算机软件及应用]matlab课件第3讲
要求数组的元素总数不变。
2021/8/26
10
4、数组元素的标识与寻访
• 数组元素的标识 – “全下标（index）”标识 经典数学教科书采用“全下标”标识法：每一维对应一个下标。 – 如对于二维数组，用“行下标和列下标”标识数组的元素， a(2,3)就表示二维数组a的“第2行第3列”的元素。 – 对于一维数组，用一个下标即可，b(2)表示一维数组b的第2 个元素，无论b是行向量还是列向量。 – “单下标”（linear index）标识 所谓“单下标”标识就是用一个下标来表明元素在数组的位置。 – 对于二维数组， “单下标”编号：设想把二维数组的所有 列，按先后顺序首尾相接排成“一维长列”，然后自上往下 对元素位置执行编号。 – 两种“下标”标识的变换：sub2ind、ind2sub
>>a([1 2 5]) %寻访a的第1、2、5个元素组成的子数组
ans = 1.0000 3.2500 10.0000
2021/8/26
13
4、数组元素的标识与寻访 （续）
>>a(1:3) %寻访前3个元素组成的子数组
ans =
1.0000 3.2500 5.5000
>>a(3:-1:1) %由前3个元素倒序构成的子数组
(1,3) (2,3) (3,3)
(1,4) (2,4) (3,4)
(1,4) (2,4) (3,4)
页
24
5、多维数组 （续）
• 三维数组，可对应至一个 X - Y - Z 三维立体坐标，如下图所示：
Z(页)
2021/8/26
X(行)
Y(列)
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5、多维数组 （续）
• 三维数组元素的寻址：可以(行、列、页)来确定。 • 以维数为 3×4×2 的三维数组为例，其寻址方式如下

第 3章 MATLAB绘图入门

第 3章 MATLAB绘图入门

例：利用函数hist绘制randn概率分布图。 解：>> Y = [1, 2, 2, 5, 6, 6, 8, 11]; hist(Y) >>hist(Y,20) >> Y = [1,2.5,2.1;3,3.5,6]; hist(Y),legend('第一列','第二列','第三列')
例：利用函数rose绘制极坐标下的玫瑰图，其中t为 随机数。 x=rand(1000,1)*100; t=x*pi/180; %设置x为正态分布随机数, 设置函数关系 rose(t) ;
例
在0≤x≤2区间内，绘制曲线 y=2e-0.5xcos(4πx)
>>x=0:pi/100:2*pi; y=2*exp(-0.5*x).*cos(4*pi*x); plot(x,y)
设置曲线样式表
线型 : -. 实线 虚线 点划线 . o x 点标记 点 小圆圈 叉子符 y m c 颜色 黄 棕色 青色
t=[0:pi/20:4*pi]; %定义时间范围 hold on %允许在同一坐标系下绘制不同的图形 axis([0 4*pi -10 10]) plot(t, 10*sin(t), 'r:') %线形为点划线、颜色为红色、数据点标记为加号 plot(t, 5*cos(t),'b*--') %线形为虚线、颜色为蓝色、数据点标记为星号 xlabel('时间t'); ylabel('幅值x'); title('简单绘图实例'); legend('x1=10sint:点画线','x2=5cost:虚线') %添加文字标注 gtext('x1'); gtext('x2') %利用鼠标在图形标示曲线说明文字 grid on %在所画出的图形坐标中添加栅格

《Matlab教案》课件

《Matlab教案》课件

《MATLAB教案》PPT课件第一章：MATLAB概述1.1 MATLAB简介介绍MATLAB的历史和发展解释MATLAB的含义（Matrix Laboratory）强调MATLAB在工程和科学计算中的应用1.2 MATLAB界面介绍MATLAB的工作空间解释MATLAB的菜单栏和工具栏演示如何创建、打开和关闭MATLAB文件1.3 MATLAB的基本操作介绍MATLAB的数据类型演示如何进行矩阵运算解释MATLAB中的向量和矩阵运算规则第二章：MATLAB编程基础2.1 MATLAB脚本编程解释MATLAB脚本文件的结构演示如何编写和运行MATLAB脚本强调注释和代码的可读性2.2 MATLAB函数编程介绍MATLAB函数的定义和结构演示如何创建和使用MATLAB函数强调函数的重用性和模块化编程2.3 MATLAB编程技巧介绍变量和函数的命名规则演示如何进行错误处理和调试强调代码的优化和性能提升第三章：MATLAB数值计算3.1 MATLAB数值解算介绍MATLAB中的数值解算工具演示如何解线性方程组和不等式解释MATLAB中的符号解算和数值解算的区别3.2 MATLAB数值分析介绍MATLAB中的数值分析工具演示如何进行插值、拟合和数值积分解释MATLAB中的误差估计和数值稳定性3.3 MATLAB优化工具箱介绍MATLAB优化工具箱的功能演示如何使用优化工具箱进行无约束和约束优化问题解释MATLAB中的优化算法和参数设置第四章：MATLAB绘图和可视化4.1 MATLAB绘图基础介绍MATLAB中的绘图命令和函数演示如何绘制二维和三维图形解释MATLAB中的图形属性设置和自定义4.2 MATLAB数据可视化介绍MATLAB中的数据可视化工具演示如何绘制统计图表和散点图解释MATLAB中的数据过滤和转换4.3 MATLAB动画和交互式图形介绍MATLAB中的动画和交互式图形功能演示如何创建动画和交互式图形解释MATLAB中的图形交互和数据探索第五章：MATLAB应用案例5.1 MATLAB在信号处理中的应用介绍MATLAB在信号处理中的基本概念演示如何使用MATLAB进行信号处理操作解释MATLAB在信号处理中的优势和应用场景5.2 MATLAB在控制系统中的应用介绍MATLAB在控制系统中的基本概念演示如何使用MATLAB进行控制系统分析和设计解释MATLAB在控制系统中的优势和应用场景5.3 MATLAB在图像处理中的应用介绍MATLAB在图像处理中的基本概念演示如何使用MATLAB进行图像处理操作解释MATLAB在图像处理中的优势和应用场景《MATLAB教案》PPT课件第六章：MATLAB Simulink基础6.1 Simulink简介介绍Simulink作为MATLAB的一个集成组件解释Simulink的作用：模型化、仿真和分析动态系统强调Simulink在系统级设计和多领域仿真中的优势6.2 Simulink界面介绍Simulink库浏览器和模型窗口演示如何创建、编辑和运行Simulink模型解释Simulink中的块和连接的概念6.3 Simulink仿真介绍Simulink仿真的基本过程演示如何设置仿真参数和启动仿真解释Simulink仿真结果的查看和分析第七章：MATLAB Simulink高级应用7.1 Simulink设计模式介绍Simulink的设计模式，包括连续、离散、混合和事件驱动模式演示如何根据系统特性选择合适的设计模式解释不同设计模式对系统性能的影响7.2 Simulink子系统介绍Simulink子系统的概念和用途演示如何创建和管理Simulink子系统解释子系统在模块化和层次化设计中的作用7.3 Simulink Real-Time Workshop介绍Simulink Real-Time Workshop的功能演示如何使用Real-Time Workshop进行代码解释代码对于硬件在环仿真和嵌入式系统开发的重要性第八章：MATLAB Simulink库和工具箱8.1 Simulink库介绍Simulink库的结构和分类演示如何访问和使用Simulink库中的块解释Simulink库对于模型构建和功能复用的意义8.2 Simulink工具箱介绍Simulink工具箱的概念和功能演示如何安装和使用Simulink工具箱解释Simulink工具箱在特定领域仿真和分析中的作用8.3 自定义Simulink库介绍如何创建和维护自定义Simulink库演示如何将自定义块添加到库中解释自定义库对于个人和组织级模型共享的重要性第九章：MATLAB Simulink案例分析9.1 Simulink在控制系统中的应用介绍控制系统模型在Simulink中的构建演示如何使用Simulink进行控制系统设计和分析解释Simulink在控制系统教育和研究中的应用9.2 Simulink在信号处理中的应用介绍信号处理模型在Simulink中的构建演示如何使用Simulink进行信号处理仿真解释Simulink在信号处理领域中的优势和实际应用9.3 Simulink在图像处理中的应用介绍图像处理模型在Simulink中的构建演示如何使用Simulink进行图像处理仿真解释Simulink在图像处理领域中的优势和实际应用第十章：MATLAB Simulink项目实践10.1 Simulink项目实践流程介绍从需求分析到模型验证的Simulink项目实践流程演示如何使用Simulink进行项目规划和实施解释Simulink在项目管理和协作中的作用10.2 Simulink与MATLAB的交互介绍Simulink与MATLAB之间的数据交互方式演示如何在Simulink中使用MATLAB函数和脚本解释混合仿真模式对于复杂系统仿真的优势10.3 Simulink项目案例分析具体的Simulink项目案例演示如何解决实际工程问题解释Simulink在工程教育和项目开发中的应用价值《MATLAB教案》PPT课件第十一章：MATLAB App Designer入门11.1 App Designer简介介绍App Designer作为MATLAB中的应用程序开发环境解释App Designer的作用：快速创建跨平台的MATLAB应用程序强调App Designer在简化MATLAB代码部署和用户交互中的优势11.2 App Designer界面介绍App Designer的用户界面和工作流程演示如何创建新应用和编辑应用界面解释App Designer中的组件和布局的概念11.3 App Designer编程介绍App Designer中的MATLAB编程模式演示如何使用App Designer中的MATLAB代码块解释App Designer中事件处理和应用程序生命周期管理的重要性第十二章：MATLAB App Designer高级功能12.1 App Designer用户界面设计介绍App Designer中用户界面的定制方法演示如何使用样式、颜色和主题来美化应用界面解释用户界面设计对于提升用户体验的重要性12.2 App Designer数据模型介绍App Designer中的数据模型和模型视图概念演示如何创建、使用和绑定数据模型和视图解释数据模型在应用程序中的作用和重要性12.3 App Designer部署和分发介绍App Designer应用程序的部署和分发流程演示如何打包和发布应用程序解释如何为不同平台安装和运行App Designer应用程序第十三章：MATLAB App Designer案例研究13.1 图形用户界面(GUI)应用程序设计介绍使用App Designer设计的GUI应用程序案例演示如何创建交互式GUI应用程序来简化MATLAB脚本解释GUI应用程序在数据输入和结果显示中的作用13.2 数据分析和可视化应用程序设计介绍使用App Designer进行数据分析和可视化的案例演示如何创建应用程序来处理和显示大型数据集解释App Designer在数据分析和决策支持中的优势13.3 机器学习和深度学习应用程序设计介绍使用App Designer实现机器学习和深度学习模型的案例演示如何将MATLAB中的机器学习和深度学习算法集成到应用程序中解释App Designer在机器学习和深度学习应用部署中的作用第十四章：MATLAB App Designer实战项目14.1 App Designer项目规划和管理介绍App Designer项目的规划和管理方法演示如何组织和维护大型应用程序项目解释项目管理和版本控制对于团队协作的重要性14.2 App Designer与MATLAB的集成介绍App Designer与MATLAB之间的数据和功能集成演示如何在App Designer中调用MATLAB函数和脚本解释集成MATLAB强大计算和分析能力的重要性14.3 App Designer项目案例实现分析具体的App Designer项目案例实现过程演示如何解决实际工程项目中的问题解释App Designer在工程项目实践中的应用价值第十五章：MATLAB App Designer的未来趋势15.1 App Designer的新功能和技术介绍App Designer的最新功能和技术发展演示如何利用新功能和技术提升应用程序的性能和用户体验强调持续学习和适应新技术的重要性15.2 App Designer在跨平台开发中的应用介绍App Designer在跨平台应用程序开发中的优势演示如何创建适用于不同操作系统的应用程序解释跨平台开发对于扩大应用程序市场的重要性15.3 App Designer的未来趋势和展望讨论App Designer在未来的发展趋势和潜在应用领域激发学生对于应用程序开发和创新的兴趣强调持续探索和创造新应用的重要性重点和难点解析本文档为您提供了一份详尽的《MATLAB教案》PPT课件，内容涵盖了MATLAB 的基本概念、编程基础、数值计算、绘图和可视化、应用案例、Simulink的基础知识、高级应用、库和工具箱的使用、案例分析以及项目实践、App Designer 的基础知识、高级功能、案例研究、实战项目和未来趋势等方面的内容。

《MATLAB程序设计与应用》教学大纲

《MATLAB程序设计与应用》教学大纲

《MATLAB程序设计与应用》教学大纲一、课程介绍1.课程名称：MATLAB程序设计与应用2.适用对象：计算机科学与技术、软件工程、自动化等专业的本科生3.课程学分：3学分4.课程时长：36学时二、课程目标1.掌握MATLAB环境的基本操作和界面布局；2.理解MATLAB程序的基本语法和编程思想；3.能够利用MATLAB解决实际问题，并进行数据可视化；4.了解MATLAB在科学计算、图像处理、信号处理等领域的应用。

三、教学内容和安排1.第一讲：MATLAB入门-MATLAB环境介绍和基本操作；-MATLAB界面布局和常用工具；-MATLAB变量和数据类型。

2.第二讲：MATLAB基本算法-MATLAB算术运算和逻辑运算；-MATLAB矩阵和向量的操作；-MATLAB函数和脚本文件的编写。

3.第三讲：MATLAB流程控制-MATLAB条件语句和循环语句；-MATLAB函数和脚本文件的调用；-MATLAB调试和错误处理。

4.第四讲：MATLAB数据处理-MATLAB数据输入和输出；-MATLAB数据结构和文件操作；-MATLAB数据预处理和清洗。

5.第五讲：MATLAB数据可视化-MATLAB绘图命令和参数调整；-MATLAB二维和三维图像的绘制；-MATLAB图像保存和发布。

6.第六讲：MATLAB科学计算-MATLAB基本数值计算函数；-MATLAB数值积分和微分；-MATLAB符号计算和矩阵运算。

7.第七讲：MATLAB图像处理-MATLAB图像读取和显示；-MATLAB图像增强和滤波；-MATLAB图像分割和识别。

8.第八讲：MATLAB信号处理-MATLAB信号生成和频谱分析；-MATLAB滤波器设计和滤波；-MATLAB音频处理和语音识别。

9.第九讲：MATLAB应用拓展-MATLAB工具箱和函数库的使用；-MATLAB应用案例分析；-MATLAB与其他编程语言的集成。

四、教学方法和评价方式1.教学方法-讲述理论知识，引导学生动手实践；-组织实例演示和案例讨论；-提供课后练习和编程作业。

第3讲 MATLAB作图

第3讲 MATLAB作图

loglog(X, Y) ：x、y坐标都是以10为底的对数比例坐标系
semilogx(X, Y)：x坐标轴是对数坐标系 semilogy(…)：y坐标轴是对数坐标系 plotyy：两个y坐标轴，左、右边各一个
例 用方形标记创建一个简单的loglog
解 输入命令: x=logspace(-1,2); loglog(x,exp(x),’-s’) grid on %标注格栅
（2） Mesh(x,y,z)
画网格曲面
数据矩阵。分别表示 数据点的横坐标、纵 坐标、函数值
例
画出曲面Z=(X+Y)2在不同视角的网格图.
解 x=-3:0.1:3; y=1:0.1:5; [X,Y]=meshgrid(x,y); Z=(X+Y).^2; mesh(X,Y,Z) Matlab liti205
间
曲
线
PLOT3(x,y,z,s)
n维向量，分别表示曲 线上点集的横坐标、纵 坐标、函数值 例 指定颜色、 线形等
在区间[0，10*pi]画出参数曲线x=sin(t),y=cos(t), z=t. 解 t=0:pi/50:10*pi; plot3(sin(t),cos(t),t) Matlab liti201 rotate3d %旋转
meshgrid(x,y) 作用： 产生一个以向量x为行、向量y为列的矩阵
返回
空
(1)
间
曲
面
surf(x,y,z) 画出数据点（x，y，z）表示的曲面
数据矩阵。分别表示 数据点的横坐标、纵 坐标、函数值
例 解
画函数Z=(X+Y)2的图形. x=-3:0.1:3; y=1:0.1:5; Matlab liti203 [X,Y]=meshgrid(x,y); Z=(X+Y).^2; surf(X,Y,Z) shading flat %将当前图形变得平滑

第3讲 MATLAB矩阵计算

第3讲 MATLAB矩阵计算

电气工程系 李颖琼
矩阵结构形式提取和变换
名称 fiplr fipud Rot90 含义 矩阵左右翻转 矩阵上下翻转 矩阵反时针90翻转 名称 diag 含义 产生或提取对角阵
电气工程系 李颖琼
[例1] 计算表达式的值，并将结果赋给变量x，然后显示 出结果。 在MATLAB命令窗口输入命令： x=(5+cos(47*pi/180))/(1+sqrt(7)-2*i) %计算表达式的 值 x=
a=
x=[-1.3 sqrt(3) (1+2+3)/5*4]
1
4 7
a(2,3) ans =
2
5 8
3
6 9
x(2)
ans = 1.7321
电气工程系 李颖琼
6

如果赋值元素的下标超出原来矩阵的大小，矩阵的 行列会自动扩展
x(5)=abs(x(1))
x=
Columns 1 through 5
-1.3000
a([2,4,5],:)=[ ]
5.0000 8.0000 0 4.0000 6.0000 9.0000 6.5000 3.0000
1.0000 2.0000 3.0000
4.0000 7.0000 0 5.0000
a= 1 7 2 8 3 9
电气工程系 李颖琼
复数
实数是复数的特例，复数的虚数部分用i或j表示
c=3+5.2i
c= 3.0000 + 5.2000i
电气工程系 李颖琼
复数的赋值方法两种 将矩阵元素逐个赋予复数
z=[1+2i,3+4i;5+6i,7+8i]
z= 1.0000 + 2.0000i 3.0000 + 4.0000i 5.0000 + 6.0000i 7.0000 + 8.0000i

MATLAB实用技巧精讲之三

MATLAB实用技巧精讲之三

\sigma \delta \leq
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σ δ ≤
\Sigma \Delta \geq
Σ Δ ≥
\Phi \infty \neq
Φ ∞ ≠
数学物理建模与计算机辅助设计
MATLAB绘图和数据可视化
• 二维图形绘制
– 二维图形修饰 (3)文本标注 text(x,y,'标注文本及控制字符串')
MATLAB绘图和数据可视化
• 二维图形绘制
– 二维特殊函数图的绘制
表：Matlab中常见二维特殊图形函数
函数名
说明
函数名
说明
area bar hist
polar
填充绘图 条形图 直方图
极坐标图
feather harh pie
contour
矢量图 水平条形图 饼图
等高线图
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数学物理建模与计算机辅助设计
P数据可视化
• 【例】 clf x = 0:0.1*pi:2*pi; y=sin(x); z=cos(x); plot(x,y,x,z) xlabel('x') ylabel('y') title('y=sin(x)') legend('y=sin(x)','z=cos(x)') grid on grid off gtext('sin(1)')
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数学物理建模与计算机辅助设计
MATLAB绘图和数据可视化
• 二维图形绘制
– 复杂图形的布置和修饰：图形的保持（hold on和hold off） 例： x=0:0.1*pi:2*pi; y=sin(x); z=cos(x); plot(x,y,'-*') hold on %开启 plot(x,z,'o'); plot(x,y+z,'-h') legend('sin(x)','cos(x)','sin(x)+cos(x)',0) hold off %关闭
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(3) max(A,[],dim)：dim取1或2。dim取1时，该函数和 max(A)完全相同；dim取2时，该函数返回一个列向 量，其第i个元素是A矩阵的第i行上的最大值。 求最小值的函数是min，其用法和max完全相同。
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【例】求矩阵的最大值 >>x=[-43,72,9; 16,23,47]; >>y=max(x) %求矩阵x中每列的最大值 y= 16 72 47 >>[y,l]=max(x) %求矩阵x中每列的最大值及其该元素的位置 y= 16 72 47 l= 2 1 2 >>max(x, [],1), max(x, [],2) %求矩阵中每行的最大值
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1、数组的算术运算
(4)点运算 在MATLAB中，有一种特殊的运算，因为其 运算符是在有关算术运算符前面加点，所以叫点 运算。 点运算符有.*、./、.\和.^。 两矩阵进行点运算是指它们的对应元素进行 相关运算，要求两矩阵的维参数相同。
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4、算术运算符级别最高，逻辑运算符级别最低。
4、运算符的优先级
由表中可以看到，括号的优先级别最高， 因此可以用括号来改变默认的优先等级。
4、运算符的优先级
如果加上括号即： C=(A./B).^2 则结果为： C= 2.2500 81.0000 1.0000
5、矩阵的合并与删除 矩阵的合并
矩阵的合并就是把两个或者两个以上的矩阵连接成一个 新矩阵。矩阵构造符[] 可用于构造矩阵，并可以作为一 个矩阵合并操作符。 表达式C=[A B]在水平方向合并矩阵A和B； 表达式C=[A;B]在竖直方向合并矩阵A和B。
的0、1矩阵。 3、当一个标量与一个矩阵比较时，该标量与矩阵的各元素进行
比较，结果形成一个与矩阵维数相等的0、1矩阵。
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2、关系运算 （续） 【例】建立5阶方阵A，判断其元素能否被3整除。
A = [24, 35, 13, 22, 63; 23, 39, 47, 80, 80; ... 90, 41, 80, 29, 10; 45, 57, 85, 62, 21; 37, 19, 31, 88, 76] A= 24 35 13 22 63 23 39 47 80 80 P= 90 41 80 29 10 1 0 0 0 1 45 57 85 62 21 0 1 0 0 0 37 19 31 88 76 1 0 0 0 0 P = rem(A,3)==0 %被3除，求余 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0
+
≠
5、矩阵的合并与删除 除了矩阵合并符“ []” 外，还可以使用矩阵合
并函数。矩阵合并函数的描述和基本调用格式
如下表所示。
5、矩阵的合并与删除
5、矩阵的合并与删除
矩阵行列的删除
要删除矩阵的某一行或者是某一列，只需将该行或者 该列赋予一个空矩阵[]即可。
6. 数据分析与统计
最大值和最小值
+ * .* ^ .^ \或 / .\或./ ’ 相应元素相加 相应元素相减 矩阵乘法 相应元素相乘 矩阵幂运算 相应元素进行幂运算 矩阵左除或右除 A的元素被B的对应元素除
运算
加 减 乘 点乘 幂 点幂 左除或右除 左点除或右点除 转秩
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1、数组的算术运算
(1) 矩阵加减运算 假定有两个矩阵A和B，则可以由A+B和AB实现矩阵的加减运算。 运算规则是：若A和B矩阵的维数相同，则 可以执行矩阵的加减运算，A和B矩阵的相应 元素相加减。如果A与B的维数不相同，则 MATLAB将给出错误信息，提示用户两个矩 阵的维数不匹配。 一个标量也可以和其他不同维数的矩阵 进行矩阵加减运算
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1、数组的算术运算 （续）
【例1-4】画出y=1/(x+1)的函数曲线，x∈[0, 100]。 x=0:100; y=1./(x+1); plot(x, y); legend(‘y=1/(x+1)’);
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1、数组的算术运算 （续）
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4、运算符的优先级
若一个表达式包括运算变量、算术运算符、 关系运算符和逻辑运算符等，如何运算呢？
运算规则如下：
1、运算符的优先级决定表达式求值顺序; 2、具有相同优先级的运算符从左到右依次进行运算;
3、不同优先级的运算符采用先进行优先级高的运算。
同的0、1矩阵；
3、当一个标量与一个矩阵逻辑运算时，该标量与矩阵的各元素进 行逻辑运算，结果形成一个与矩阵维数相等的0、1矩阵；
4、算术运算优先级最高，逻辑运算优先级最低。
5、逻辑非是单目运算，服从矩阵运算规则。
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【例】建立矩阵A，找出在[10，20]区间的元素的位置。
MATLAB提供的求数据序列的最大值和最小值的函数分别为 max和min，两个函数的调用格式和操作过程类似。
1、求向量的最大值和最小值 求一个向量X的最大值的函数有两种调用格式，分别是： (1) y=max(X)：返回向量X的最大值存入y，如果X中包含复数元 素，则按模取最大值； (2)[y,I]=max(X)：返回向量X的最大值存入y，最大值的序号存入I， 如果X中包含复数元素，则按模取最大值。 求向量X的最小值的函数是min(X)，用法和max(X)完全相同。
A = [4,15,-45,10,6;56,0,17,-45,0]; find(A>=10 & A<=20) ％找到非零元素且满足条件的位置
A= 4 15 -45 10 6 56 0 17 -45 0 ans = 3 6 7
Find函数：找出向量或 矩阵中非零元素的位置。 矩阵元素的位置以相应元 素的序号来表示。 矩阵元素的序号和下标可 以相互互换
【例1-5】生成一个信号：x=sin(2*pi*t)+sin(4*pi*t) t = [0:199]./100; %采样时间点 % 生成信号 x = sin(2*pi*t) + sin(4*pi*t); plot(t,x); legend(‘x = sin(2*pi*t) + sin(4*pi*t)’);
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3、逻辑运算 Matlab提供了3种逻辑运算符：
&（与）、|（或）、~（非）
逻辑运算符的运算法则：
与对应的 And() Or() Not()功能一致
1、在逻辑运算中，确认非零元素为真（1），零元素为假（0）。
2、当两个维数相等的矩阵进行逻辑运算时，其相应位置的元素按 标量关系进行逻辑运算，并给出结果，形成一个维数与原来相
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1、数组的算术运算 （续）
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1、数组的算术运算
(5) MATLAB常用数学函数 函数使用说明：
三角函数以弧度为单位计算。sin、asin abs函数可以求实数的绝对值、复数的模、字符串的 ASCII码值。 用于取整的函数有fix、floor、ceil、round，要注意它们 的区别。 rem与mod函数的区别。rem(x,y)和mod(x,y)要求x,y必须 为相同大小的实矩阵或为标量。 sqrt平方根函数、log、log10、log2、exp、pow2
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1、数组的算术运算 （续）
【例1-1】数组加减法
>>a=zeros(2, 3); >>a(:)=1:6; >>b=a+2.5
b=
3.5000 5.5000 7.5000 4.5000 6.5000 8.5000
>>c=b-a
c= 2.5000 2.5000 2.5000 2.5000 2.5000 2.5000
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296. 数据ຫໍສະໝຸດ 析与统计 求和与求积sum(X)：返回向量X各元素的和。 prod(X)：返回向量X各元素的乘积。 sum(A)：返回一个行向量，其第i个元素是A的第i列的元素和。 prod(A)：返回一个行向量，其第i个元素是A的第i列的元素乘积。 sum(A,dim)：当dim为1时，该函数等同于sum(A)；当dim为2时，返 回一个列向量，其第i个元素是A的第i行的各元素之和。 prod(A,dim)：当dim为1时，该函数等同于prod(A)；当dim为2时， 返回一个列向量，其第i个元素是A的第i行的各元素乘积。
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6. 数据分析与统计
2. 求矩阵的最大值和最小值
求矩阵A的最大值的函数有3种调用格式，分别是：
(1) max(A)：返回一个行向量，向量的第i个元素是矩阵A 的第i列上的最大值；
(2) [Y,U]=max(A)：返回行向量Y和U，Y向量记录A的每 列的最大值，U向量记录每列最大值的行号；
具有相同行数的两个矩阵，合并为一个新矩阵
1 3 5 3× 2 2 4 6 4 7 5 8 3× 3 6 9 1 3 5 2 4 4 7 3× 5 5 8 6 9
+
10 11 12
=
6 10 11 12
不具有相同行数的两个矩阵，不允许合并为一个新矩阵
1 3 5 3× 2 2 4 6 4 7 5 8 2× 3 6 9 1 3 5 2 4 6 4 7 5 8 6 9